Theroux, Washington, DC'de doğdu. Annesi gazeteci ve yazar Phyllis, babası şirket avukatı Eugene Theroux'dur.[1] Amcası Paul Theroux, The Mosquito Coast kitabının yazarıdır. Ayrıca kuzenleri Louis Theroux ve Marcel Theroux da yazardır.
Theroux Buxton Okulu'nda aktörlüğe adım attı ve Bennington Koleji'nde güzel sanatlar ve drama eğitimi gördü. 1996 yılında ilk film denemesini yönetmen Mary Harron'un I Shot Andy Warhol adlı filmi oldu. Aynı zamanda Broadway'de Observe the Sons of Ulster Marching Towards the Somme adlı oyunda yer aldı. Daha sonra birçok Broadway oyununda yer almasının yanı sıra sinema ve dizi filmlerde göründü. Charlie's Angels: Full Throttle, The Baxter, Romy and Michelle's High School Reunion, Strangers with Candy, American Psycho, Miami Vice, Broken Hearts Club, Inland Empire, Mulholland Çıkmazı ve Zoolander sinema filmleri ve Alias, Ally McBeal, Sex and the City, The Monogamists ve Six Feet Under dizilerinde rol aldı.
